RSS

Tatabánya, ...°C
2025. november 8, szombat, Zsombor

Közélet

Tatabányainapilap » Közélet » Egymástól tanuló mesterséges intelligenciák fedik fel agyunk valódi korát

Egymástól tanuló mesterséges intelligenciák fedik fel agyunk valódi korát

2019.01.08.

A Nemzeti Agykutatási Program által támogatott kutatás eredményei megkönnyíthetik az időskori demencia előrejelzését. Az MTA TTK Agyi Képalkotó Központ kutatóinak cikkét az egészségügyi informatika területének legrangosabb folyóirata, a GigaScience közölte.

Hány éves az agya valójában? – a kérdés mintha egyenesen a Facebookról érkezett volna. A látszat azonban ezúttal csal: komoly kutatók foglalkoznak a témával – köztük a Magyar Tudományos Akadémia Természettudományi Kutatóközpont (TTK) munkatársai –, a válaszok pedig sokak időskorát tehetik élhetőbbé.

Agyunk az életünk során folyamatosan változik, fiatalkorunkban az agy hálózatainak szerkezete és működése egyre összehangoltabbá és kifinomultabbá válik, ahogy pedig öregedni kezdünk, ellenkező irányú folyamatok játszódnak le benne. A változások nemcsak az agy fizikai szerkezetében tapasztalhatók, hanem az egyes agyterületek működése közti összehangoltság mértékében is, amely az agyterületek között mérhető funkcionális kapcsolatok erősségének megváltozásával jól jellemezhető.

Kapcsolatok kora

E kapcsolatokat funkcionális mágneses rezonanciás képalkotással (fMRI) nagyszerűen lehet vizsgálni, és az eredmények megmutathatják, hogy a vizsgált agy kapcsolati mintázatának jellemzői mennyire felelnek meg a vizsgált személy valós életkorának. Ha az eltérés jelentős, az a kutatások szerint jól előre jelzi a kóros agyi öregedési folyamatokat, köztük a demenciát.

Márpedig igen fontos, hogy az efféle folyamatokra idejében fény derüljön, mivel a korai gyógyszeres beavatkozások és életmódváltás sokkal hatásosabb, mint a súlyosabb tünetek megjelenése utáni „tűzoltás”.

Az agyterületek működése közti kapcsolatok meglehetősen bonyolult hálózatot alkotnak, így egyáltalán nem nyilvánvaló, hogy milyen tulajdonságaik vannak kapcsolatban az életkorral. Kézenfekvő megoldásnak tűnt hát, hogy mesterséges intelligenciát vessenek be az elemzésére. A mélytanulásos (deep learning) rendszereket pedig éppen úgy be lehet tanítani az agyi kapcsolati hálózatok és az életkor közti összefüggésekre, mint például a kutyás és a macskás képek elkülönítésére. Vagyis egy mélytanulásos rendszer megfelelő számú egészséges agyról készült felvétel feldolgozása után „érezni” kezdi az agy korát, éppúgy, ahogy a másik példában a képen szereplő állat „kutyaságát” vagy „macskaságát”.

Tudásátadással a hatékonyabb tanulásért

Van azonban egy nagy eltérés a két helyzet között: míg a képfelismerés esetében a betanításhoz fotók millióit használhatják, a meglehetősen költségesen elkészíthető fMRI-felvételekből nagyságrendekkel kevesebb áll rendelkezésre. És ha ez még nem lenne elég, a különféle berendezéseken más és más beállításokkal készült fMRI-felvételek kapcsolati hálózatai annyira különböznek egymástól, hogy nem igazán lehet őket „összeönteni” és ezt az egységes adatbázist használni a mesterséges intelligencia betanítására.

Vidnyánszky Zoltán és a Nemzeti Agykutatási Program támogatásával működő kutatócsoportja a mélytanulásos rendszerek működési elvét felhasználva ügyes megoldást talált e probléma kiküszöbölésére. Az ilyen elven működő tanuló rendszerek ugyanis több egymásra épülő absztrakciós szinten dolgozzák fel a bemenet információit. Míg a legelső szinteken még sokat számítanak a bemenő adatok konkrét részletei, a felsőbb szinteken egyre elvontabb összefüggések jelennek meg a tanulás során. Így, például egy kutyákat és macskákat fotó alapján elkülönítő, betanított mélytanulásos rendszer alacsonyabb szintjei hatalmas eltérésekkel reagálnak egy csivava és egy bernáthegyi képére, de magasabb szinteken már egyértelműen a „kutyaság” dominál.

Vidnyánszkyék ötlete az volt, hogy az fMRI-felvételek egyszerű összeöntése helyett inkább a különféle mintákon betanított mesterséges intelligenciák magasabb absztrakciós szintjeinek adatait vegyék át. Abban reménykedtek, hogy így valamilyen mértékben képesek lesznek átvenni a mélytanulásos rendszerek „tudását”. Mintha – a fotók összeöntése helyett – a kizárólag fajtatiszta házikedvenceken megtanult „kutyaság” és „macskaság” fogalmait megalapozó belső, absztrakt adatokat átadhatnák egy másik tanuló rendszernek. Ez a másik rendszer pedig a keverék kutyákat ábrázoló képek vizsgálatát már az így átvett alaptudással kezdhetné.

Az MTA TTK Agyi Képalkotó Központban működő kutatócsoport eljárása sikeresnek bizonyult, eredményüket nemrég az egészségügyi informatika területének legrangosabb folyóirata, a GigaScience közölte.

„Az eljárásunk segítségével 5 évvel sikerült javítani a funkcionális konnektivitáson alapuló agyéletkorbecslés átlagos pontosságát. Ezt úgy sikerült elérnünk, hogy felhasználtuk a korábban, más adatbázison elsajátított tudást a becsléshez használt mesterséges neurális hálózat tanítása során. Ezt a korábban tanult kapcsolati súlyok átvételével és finomhangolásával végeztük a hálózat megfelelő rétegeiben. Kutatási eredményeink megoldást szolgáltattak a különböző MRI-berendezéssel, mérési paraméterekkel és eltérő szempontok szerint beválogatott embercsoportokon gyűjtött adatbázisok közötti tudástranszferre” – mondta el Vidnyánszky Zoltán.

A módszer fontos előrelépést jelent a kóros agyi öregedés mesterséges intelligenciával történő hatékonyabb előrejelzésében. Emellett segítséget nyújthat olyan, idegrendszeri képalkotáson alapuló speciális diagnosztikai feladatok megoldásában, ahol kevés adat áll rendelkezésre a mesterséges intelligenciák tanításához. A kutatócsoport jövőbeli kutatásainak célja, hogy módszertani fejlesztéseik eredményeire építve kidolgozzanak egy multimodális, strukturális és funkcionális MRI-képalkotáson alapuló mesterséges intelligenciával támogatott eljárást a kóros agyi öregedés korai kiszűrésére és típusainak osztályozására.

A Vidnyánszky Zoltán által vezetett kutatócsoport munkájában kiemelkedő szerepet játszott két fiatal kutató, Meszlényi Regina és Vakli Pál. Az eredeti tanulmány itt érhető el.

Érdemes elolvasni az mta.hu egy korábbi cikkét is, mely részletesen bemutatja Vidnyánszkyék munkáját és az fMRI-mérésekben rejlő lehetőségeket.

A teljes cikk elérhető az mta.hu oldalon is, az alábbi címen:

https://mta.hu/tudomany_hirei/egymastol-tanulo-mesterseges-intelligenciak-fedik-fel-agyunk-valodi-korat-109267

Ön szerint esélyes a Tisza Párt a Fidesz leváltására?

Földrengés rázta meg Horvátországot, Pécsett is érezni lehetett, anyagi károk is keletkeztek

Horvátországban újabb földrengés volt tapasztalható, az MTI azt írja: ezúttal 6,3-es erősségű földrengés rázta meg Horvátországot kedden kora...

hírek innen, onnan

Brutális támadás: leharapta idős áldozata ujjáról a gyűrűt a rabló

A rabló még szabadon jár.

Az elektromos cigi elterjedése miatt súlyosbodik a nikotinfüggőség a fiataloknál, aggasztó összefüggéseket találtak

Csaknem megduplázódott az elektromos cigit használók száma az amerikai fiatalok között, a nikotinfüggőség is súlyosabbá vált.

Így néznek ki az Esmeralda szereplői 26 év után: te felismered még őket?

Hihetetlen, de már 26 éve, hogy hazánkban is bemutatásra került az egyik legnépszerűbb szappanopera, az Esmeralda, amelynek nemcsak...

Már nem kell szendvicset csempészniük az űrbe, magukra főzhetnek az űrhajósok

De történt már ennél durvább is, mutatjuk.

Egy sószemcsénél is kisebb kütyü hozhat áttörést az agykutatásban

Ehhez foghatót eddig még nem láthattunk.

Ezeket a technológiákat keressük egy új autóban

Egy korábbi amerikai felmérésből az jött ki, hogy azért váltanak a legtöbben villanyautóra, mert azokban érhető el a legtöbb modern...

Ez a legrosszabb tulajdonságod a szerelemben, csillagjegyed szerint

Mindenki követ el hibákat a szerelemben, és az is megesik, hogy ugyanazt az egy dolgot csináljuk rosszul minden kapcsolatunkban. Erről a...

Díaz bombagól, Kane javította hibáját, Schäferék kis híján legyőzték a Bayern Münchent

A Bundesliga 10. fordulójában a Bayern München egy drámai egyenlítőgólnak köszönhetően az első bajnoki döntetlenjét játszotta az...

Hansi Flick: Tudom, hogy a Real Madrid előttünk van, de hosszú még a szezon...

A Barcelona továbbra is hullámzó teljesítményt nyújt, ami aggasztja a szurkolókat. Néhány nappal ezelőtt a csapat szerencsésen megúszta...

Koporsóval vonultak a stadionhoz a dühös West Ham-szurkolók

Több ezer West Ham-szurkoló vonult fel a Burnley elleni Premier League-mérkőzés előtt, hogy a klub tulajdonosai ellen tiltakozzon. A csapat a...

Nyolcat lőtt az ETO, hozta a kötelezőt a Ferencváros, ikszelt a Honvéd, kikapott az Újpest

A Simple Női Liga 10. fordulójában címvédő és listavezető FTC Szegeden gyűjtötte be mindhárom pontot, az őket üldöző MTK az Újpest...

Minden szállítás szankciós mentességet kap a Barátság és a Török Áramlat vezetékeken keresztül

Az Egyesült Államok kormánya mentességet ad az orosz energetikai szektort célzó szankciók alól Magyarország vonatkozásában mindennemű...

Sport

Sokkoló hír a Fradi következő ellenfelének, a Fenerbahce három játékosát is eltiltotta az UEFA

Az Európa-liga alapszakaszának ötödik fordulójában a török együttes a magyar bajnokot fogadja.

Eldőlt a Szoboszlai-Wirtz kérdés? Slot a nagy nyilvánosság előtt ismertette a tervét

A holland edző az újságíróknak mondta el, hogy hol számol a német játékossal.

Szoboszlai Dominik nagy elismerést zsebelt be a Premier League csúcsrangadója előtt

Nem akárki mondja, hogy élete egyik, ha nem legjobb formájában van a középpályás...

Aurelio De Laurentiis: A stadionunk olyan, mint egy vécé

A Napoli elnöke élesen bírálta a klub stadionjának állapotát és általában véve az olasz sportlétesítményekkel kapcsolatos problémákat.

Durván elátkozva: a Fradi ádáz szlovák ellensége pofozógép lett, két éve nem szerzett pontot

A legutóbbi tizennégy főtáblás fellépésüket elbukták a pozsonyiak, miközben a magyar bajnokot dicsőítik Európa-szerte.

Jürgen Klopp szívszorító üzenetet küldött Pep Guardiolának

A Manchester City menedzsere, Pep Guardiola edzői pályafutása során az 1000. mérkőzés küszöbén van. Jürgen Kopp, a Liverpool korábbi edzője üzent a katalán trénernek.

Pécsi megint hiányzott a Liverpoolból, de feltűnt egy másik magyar kapus

Pécsi Ármin a Manchester City elleni felkészülésben segíti Szoboszlaiékat, Marco Rossi felfedezettje visszatért.

Most dől el Szoboszlai sorsa a Liverpoolnál, lecsaphat rá a Madrid vagy a City?

Vasárnap rangadó vár a Vörösökre a bajnokságban.

Az Újpest edzője az újabb vereség után: Azt hittem, ez működni fog a meccsen

Kiütéses győri sikerrel indult a labdarúgó Fizz Liga 13. fordulója, az ETO FC szombaton kora délután 3–0-ra nyert az Újpest FC otthonában. A találkozó után a két vezetőedző értékelte a látottakat az M4 Sportna

Premier League-topcsapatok versengenek a Barcelona fiatal csillagáért

A Barcelona tehetsége, Marc Casadó Európa három élklubjának figyelmét is felkeltette a téli átigazolási időszak közeledtével. Sajtóhírek szerint az Arsenal, a Chelsea és a Napoli is a kérők között van.

Szoboszlai ezzel lepte meg Kerkezt a születésnapján Liverpoolban – videó

Nagy nap volt november 7. Kerkez számára.

Minden oda lett? Verstappen előre leírta magát, a Red Bull is egyetértett vele

A Forma–1-es sprintidőmérő után Max Verstappen és Helmut Marko is rendkívül pesszimista volt Sao Pauló-i Nagydíj kapcsán.

Bulvár

Döbbenetes dolgot írnak Romániában az Orbán-Trump találkozóról, ezt így senki nem merte leírni

Komoly nemzetközi sajtóvisszhangot kapott a találkozó.

Elképesztő, ami Washingtonban történt Orbán Viktorral a találkozó után, a tévé nem adta már, kiszivárgott egy felvétel

Miután vége lett mindennek, utána még következett valami.

Kimaradt a tévéből, Trump ezt a rendkívüli 2 szót kiáltotta Orbán Viktorról a Fehér Ház előtt

Sokan nem érthették a tévében az élő közvetítés alatt.

„Mást mond Moszkvában, mást Nyugaton” – kiakadt az orosz külügy

Moszkva emlékeztette Belgrádot a korábbi ígéretekre.

Holtan találták meg a gerincműtét után eltűnt szekszárdi főorvost

A 62 éves orvosnőt szombat délután találták meg Szeged közelében.

Vezető hír Moszkvában, hogy a Magyarországra tartó orosz energiaszállítmányok mentesülnek az amerikai szankciók alól

Az Oroszországból Magyarországra szállított energiatermékek a Török Áramlat és a Barátság (Druzsba) vezetékeken keresztül teljesen mentesülnek az amerikai szankciók alól – idézte Orbán Viktor szavait a Donald

A pincérek szerint roppant bunkó, ha ezt teszi egy vendég az étteremben

A felszolgálók nem igazán tudják elviselni, ha egy vendég így viselkedik egy helyen.

Zelenszkij: Ha Orbán Viktor választási tűzijátékához kell a békecsúcs, azt nem támogatom

Az ukrán elnök hosszan beszélt Orbán Viktorról pénteken, és azt mondta: a magyar kormányfő most Oroszország élő üzenetküldő szolgáltatása az Egyesült Államokban.